Aproveitamento do poder da IA e de abordagens centradas na comunidade para monitorar onças-pintadas na Península de Yucatán
Solução completa
Onça-pintada (Panthera Onca)
Tech4Nature Mexico
O México é reconhecido como um país megadiverso, abrigando aproximadamente 12% das espécies do mundo. O país protege um rico patrimônio natural e cultural por meio dos esforços das comunidades indígenas. A Península de Yucatán, no sudeste, é ecologicamente rica, com florestas tropicais, recifes de coral, manguezais e muito mais, mas esses ecossistemas estão se deteriorando rapidamente devido às atividades humanas e às mudanças climáticas. Cerca de 80% das florestas tropicais estão perturbadas, com apenas 22% cobertas por vegetação madura, principalmente em áreas protegidas.
O projeto-piloto Tech4Nature Mexico emprega sistemas de monitoramento contínuo da biodiversidade e inteligência artificial para a detecção e conservação de espécies prioritárias na Reserva Estadual de Dzilam, para fortalecer a compreensão dos impactos das mudanças climáticas na área. Essa abordagem foi materializada por meio da inclusão da comunidade como principal parceira e colaboradora, da aplicação de técnicas de aprendizado de máquina e da construção de alianças multissetoriais.
Última atualização: 30 Sep 2025
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Contexto
Desafios enfrentados
As populações de onças-pintadas perderam aproximadamente 50% de seu habitat em todo o continente. A situação no México é especialmente desconcertante, pois a espécie sofreu uma redução de mais de 40% de sua área territorial.
Enquanto isso, os ecossistemas da Península de Yucatán (lar de quase metade das onças-pintadas do país) estão sofrendo rápida degradação, com profundas implicações para as populações de onças-pintadas, que se veem cada vez mais encurraladas pela destruição do habitat e por conflitos entre humanos e onças-pintadas. Além disso, a Península de Yucatán se tornou um ponto de acesso para a caça e o tráfico ilegais de onças-pintadas.
No contexto específico da Reserva Estadual de Dzilam, essa área enfrenta várias ameaças, desde alterações no uso da terra e perda de biodiversidade até maior suscetibilidade a fenômenos climáticos extremos.
Além disso, o monitoramento das onças-pintadas continua sendo um esforço que exige muitos recursos, devido à ausência de mecanismos de vigilância em vastas áreas, o que dificulta a capacidade de coletar dados cruciais para sua proteção.
Localização
Dzilam de Bravo, Município de Dzilam de Bravo, Yucatán 97606, México
Caribe
América do Norte
Processar
Resumo do processo
Os resultados do projeto-piloto Tech4Nature Mexico exemplificam a sinergia holística entre seus blocos de construção, adotando uma abordagem centrada na natureza humana com impacto regional duradouro. Ao unir tecnologia de ponta com um profundo compromisso com a conservação, perspectivas locais e colaborações de várias partes interessadas, esse piloto não apenas transformou a compreensão da extraordinária biodiversidade da Reserva, mas também fortaleceu o envolvimento local com sua proteção.
Essa iniciativa confirmou a presença de várias espécies em diferentes níveis de risco. Esses dados ricos sustentam a conservação direcionada e as decisões informadas, capacitando as comunidades locais e fortalecendo os esforços de conservação, ao mesmo tempo em que se tornam ferramentas indispensáveis para fortalecer os esforços de conservação. Além disso, os esforços contínuos de monitoramento e o aumento da presença das autoridades levaram a uma redução tangível das ameaças humanas, destacando o impacto do envolvimento da comunidade no projeto.
Além dos limites da Reserva, esse projeto está catalisando uma onda transformadora na conservação regional, em que a fusão de tecnologia avançada e a colaboração de várias partes interessadas redefinem a proteção da biodiversidade.
Blocos de construção
Aliança de múltiplas partes interessadas
Esse projeto, liderado pela C Minds, pela Secretaria de Desenvolvimento Sustentável de Yucatán (SDS), pela comunidade dos municípios de Dzilam de Bravo e Dzilam Gonzalez em Yucatán, pela União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) e pela Huawei, Em colaboração com a Universidade Politécnica de Yucatán (UPY) e a Rainforest Connection (RFCx), e com a consultoria e o feedback de biólogos especializados em conservação de felinos, combinou o conhecimento de diferentes instituições e indivíduos para criar uma aliança com impacto ambiental e socioeconômico, tanto local quanto regionalmente.
Fatores facilitadores
O piloto identificou cuidadosamente todas as partes interessadas relevantes. Isso inclui organizações sem fins lucrativos, governo, instituições acadêmicas, empresas do setor privado e comunidades locais. Cada parte interessada trouxe seu conhecimento e perspectiva exclusivos, contribuindo para o sucesso geral do projeto.
Lição aprendida
Trabalhar para alcançar objetivos compartilhados é essencial para alinhar os esforços de todas as partes interessadas. Colabore com os participantes para estabelecer metas claras e objetivos comuns que atendam às necessidades e aspirações de cada um. Esse processo deve traduzir as metas em uma "linguagem comum" que seja compreensível para todos, promovendo um forte entendimento e comprometimento.
Co-projeto e envolvimento da comunidade
O envolvimento dos líderes locais foi essencial desde o início do projeto, confiando a eles a caracterização e a seleção dos locais de amostragem e monitoramento. Suas percepções e exigências foram ativamente incorporadas à análise do projeto. A apresentação oportuna dos resultados, a ampla divulgação de seu trabalho e experiência e a inclusão em reuniões de trabalho foram fundamentais.
Fatores facilitadores
O Ministério de Desenvolvimento Sustentável de Yucatán tem se envolvido e trabalhado com as comunidades locais que vivem dentro e ao redor da Reserva há vários anos, garantindo a polinização cruzada de conhecimento, boa governança e justiça.
Além disso, a iniciativa C Minds' AI for Climate estabeleceu uma colaboração robusta de quatro anos com o governo de Yucatán, partes interessadas locais essenciais que representam os setores acadêmico, de inovação e da sociedade civil.
Lição aprendida
O envolvimento abrangente da comunidade local em todos os estágios do projeto, incluindo a concepção, a implantação, a coleta de dados e a análise, surgiu como um fator essencial e indispensável que contribuiu para a implementação bem-sucedida do projeto e a aquisição de informações valiosas sobre a biodiversidade na reserva.
Implantação de armadilhas fotográficas e dispositivos de monitoramento eco-acústico
A equipe local colocou estrategicamente 15 armadilhas fotográficas e 30 dispositivos de monitoramento ecoacústico (audiomoths) nos habitats de mangue e floresta tropical de planície onde as onças foram avistadas anteriormente. Essa implantação capturou efetivamente a biodiversidade da região e gerou dados valiosos para análise posterior.
Fatores facilitadores
A pesquisa de campo, em conjunto com a participação ativa da comunidade local e as percepções obtidas com os esforços de co-projeto, identificou os locais ideais para a instalação de câmeras e audiomoths. Esses dispositivos foram estrategicamente posicionados em áreas menos perturbadas dos manguezais, selvas e savanas, garantindo o sucesso de nossa pesquisa científica.
Lição aprendida
A caracterização e o mapeamento colaborativos do local com a comunidade local serviram como base fundamental para a implantação bem-sucedida desses dispositivos. No entanto, também encontramos desafios, incluindo incêndios florestais e eventos extremos, que impediram temporariamente a colocação dos dispositivos e os esforços de coleta de dados.
Algoritmos de reconhecimento de imagem para detecção e identificação de onças-pintadas
O componente de reconhecimento de imagem, baseado em Redes Neurais Convolucionais (CNN) na estrutura do piloto Tech4Nature Mexico, desempenha um papel fundamental ao: i) Detectar automaticamente a presença de onças-pintadas em capturas de armadilhas fotográficas, acelerando assim o processamento de dados; e ii) Identificar automaticamente onças-pintadas individuais na região, o que aumenta a compreensão das populações locais. Essa abordagem é de importância vital para a conservação, pois aproveita os métodos avançados que permitem uma análise mais rápida e detalhada.
Fatores facilitadores
Dados coletados dos dispositivos e alianças estratégicas com a Huawei, a UPY e outras organizações especializadas em conservação para o compartilhamento de dados. Durante um ano letivo inteiro, um grupo de jovens estudantes de engenharia de dados da UPY se dedicou ao desenvolvimento dos modelos de reconhecimento de imagens. Dada a possibilidade de que os modelos pudessem ser tendenciosos no reconhecimento de onças-pintadas devido à falta de experiência dos alunos no monitoramento dessa espécie, o grupo recebeu treinamento e feedback de um biólogo especializado em conservação de felinos em Yucatán.
Lição aprendida
Enfrentamos um desafio considerável no desenvolvimento de modelos automáticos para a detecção e identificação de onças-pintadas em imagens. Essa tarefa é complicada não apenas pela escassez de dados disponíveis, mas também pela quantidade limitada de imagens capturadas por armadilhas fotográficas contendo a espécie de interesse, devido ao seu status crítico de conservação. Esses obstáculos foram notáveis nos estágios iniciais do projeto, o que nos levou a coletar imagens de animais de diversas fontes para expandir nosso conjunto de dados. No entanto, a complexidade aumenta nesse estágio devido a outros fatores.
Recursos
Monitoramento e análises acústicas
O componente acústico do projeto tem uma importância especial, pois desempenhou um papel fundamental na detecção automática de mais de 138 espécies, sendo que 95 delas foram integradas aos nossos algoritmos de correspondência de padrões. Isso forma uma base sólida para o monitoramento contínuo da região nos próximos anos, permitindo-nos observar como vários fatores ambientais influenciam a presença de espécies
Fatores facilitadores
Nosso sucesso na detecção de espécies foi possível graças aos dados coletados pelos dispositivos e às parcerias estratégicas que estabelecemos, especialmente com a Rainforest Connection. Além disso, os especialistas locais desempenharam um papel fundamental na validação da presença de espécies.
Lição aprendida
O monitoramento acústico passivo integrado combinado com técnicas de IA permitiu a identificação de 95 espécies. Há uma correlação positiva entre a riqueza de espécies e a cobertura florestal de dossel baixo. Além disso, as análises de paisagem sonora revelaram variações ligadas a diferentes estações e tipos de habitat. No entanto, o piloto enfrentou o desafio de dados de treinamento limitados para espécies raras. Para atenuar esse problema, realizamos várias rodadas de implantação de sensores em várias estações.
Recursos
Geração de insumos para o fortalecimento de ferramentas e recursos de IA para a proteção da biodiversidade
Entre os pontos fortes do piloto está a capacidade de traduzir os aprendizados em oportunidades e recomendações, especialmente em questões de inovação, transformação digital e ética tecnológica para a proteção da biodiversidade. Por esse motivo, monitoramos de perto a implementação do piloto para desenvolver um relatório público com uma seção de recomendações, alimentada pelas experiências, contribuições, conquistas e aprendizados da equipe de implementação.
Fatores facilitadores
O que foi aprendido em cada etapa e com cada parceiro contribuiu para o fortalecimento das ferramentas e metodologias de IA para a proteção da biodiversidade.
Lição aprendida
Além dos limites da Reserva, o projeto Tech4Nature Mexico provocou uma onda transformadora nos esforços regionais de conservação. A fusão de tecnologia avançada com a colaboração de várias partes interessadas está redefinindo a proteção da biodiversidade. Algoritmos inovadores de rastreamento revelaram dados cruciais que confirmam a presença de espécies ameaçadas de uma forma sem precedentes. Essas revelações enriquecem nossa compreensão da ecologia regional e capacitam as comunidades locais, gerando um compromisso duradouro com a conservação.
Impactos
O projeto Tech4Nature Mexico produziu resultados inovadores na Reserva Estadual de Dzilam. Por meio de algoritmos avançados de monitoramento, o projeto confirmou a presença de 146 espécies, incluindo 38 em risco, reafirmando a importância de sua proteção. Esse conhecimento recém-descoberto não apenas enriqueceu a compreensão das comunidades locais sobre seu ambiente, mas também as capacitou a se envolverem ativamente nos esforços de conservação. O modelo de identificação automática de onças-pintadas do projeto abriu caminho para aprimorar a proteção de seus habitats. Além disso, os dados do projeto têm implicações internacionais, influenciando a inclusão da Reserva na prestigiosa Lista Verde da IUCN e aprimorando seu programa de gerenciamento. Por meio do monitoramento contínuo e do envolvimento da comunidade, o projeto reduziu as ameaças humanas à vida selvagem, garantindo um ambiente mais seguro.
Alguns dos impactos técnicos do projeto são:
- Mais de 80.000 imagens e vídeos e mais de 600.000 arquivos acústicos coletados
- 4.000 hectares cobertos (manguezais, selva e savana).
- Riqueza de espécies de 111 aves, 23 mamíferos (7 onças-pintadas foram identificadas até o momento), 6 répteis e 6 anfíbios.
- 138 espécies incluídas nos modelos de correspondência de padrões acústicos (CNN).
- 93% de precisão do algoritmo de imagem capaz de detectar e identificar onças-pintadas.
Beneficiários
- Instituições governamentais locais, regionais e nacionais
- Povos indígenas e comunidades locais
- Profissionais e estudantes de IA e dados
- Instituições acadêmicas
- Organizações ambientais
- Sociedade civil
- Setor privado
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
ODS 13 - Ação climática
ODS 15 - Vida na terra
ODS 17 - Parcerias para os objetivos
História
Juan Castillo
Tech4Nature Mexico
Em janeiro de 1989, a Reserva Estadual de Dzilam recebeu a designação de área natural protegida. Um plano de gestão inovador, um programa operacional anual e um órgão de supervisão vigilante foram estabelecidos - um salto sem precedentes na história da conservação mexicana naquela época. No entanto, apesar desses avanços, o programa de gestão não foi publicado no Diário Oficial do Governo do Estado de Yucatán até 2005. A partir desse momento, a abordagem da reserva se concentrou na noção vital de que a preservação da natureza deve estar em harmonia com a garantia do bem-estar de seus habitantes.
No entanto, a invasão da agricultura em direção à reserva levou ao deslocamento de espécies de grandes mamíferos, possivelmente o principal fator por trás do declínio das populações de grandes felinos magníficos, como a onça-pintada. Os predadores frequentemente entram em conflito com os interesses humanos, pois têm como alvo os animais domésticos, especialmente o gado.
Juan Castillo foi criado em meio a uma família de nômades, atravessando a selva muito antes de ela ganhar status de proteção. Estabelecendo-se perto de fontes de água, eles prosperaram com a caça, a agricultura e a criação de gado. Juan, assim como sua família, acreditava que a defesa do gado contra as onças era fundamental, mesmo que isso significasse matar os grandes felinos.
Com o passar dos anos, ele chegou a uma profunda conclusão: sua família e ele é que estavam invadindo o habitat da onça-pintada, consumindo seus recursos, e não o contrário. Ele deu um passo ousado ao retirar seu gado da reserva e se mudar para a cidade.
Agora, como avô, Juan transmite seu amor pela natureza aos netos, incutindo neles a compreensão de que essas espécies têm mais valor vivas do que mortas, o que é crucial para a sobrevivência da floresta, de seus inúmeros habitantes e, por fim, das pessoas.
Hoje, Juan está resoluto em sua decisão de doar sua terra para conservação, embora ela esteja dentro da reserva e seja legalmente sua propriedade. Juntamente com seu amigo Benjamin, um caçador reformado, eles se tornaram guias eminentes, exploradores e defensores fervorosos da conservação da onça-pintada e da preservação de suas presas, da floresta tropical e dos manguezais. Eles cuidam diligentemente das armadilhas fotográficas e dos dispositivos de monitoramento acústico, garantindo a segurança de todos no projeto Teceh4Nature Mexico. Juan Castillo surgiu como um campeão internacional da conservação, reverenciado por sua dedicação incansável a essa nobre causa.
